高中物理常用解题方法概述
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高中物理解题方法和步骤高中物理解题方法和步骤高中物理解题篇一:高一物理解题方法技巧一、解答物理问题的常用方法方法一隔离法和整体法1.所谓隔离法,就是将物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法.隔离法的两种类型:(1)对象隔离:即为寻求与某物体有关的所求量与已知量之间的关系,将某物体从系统中隔离出来.(2)过程隔离:物体往往参与几个运动过程,为求解涉及某个过程中的物理量,就必须将这个过程从全过程中隔离出来.2.所谓整体法,是指对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法,也包括两种情况:(1)整体研究物体体系:当所求的物理量不涉及系统中某个物体的力和运动时常用.(2)整体研究运动全过程:当所求的物理量只涉及运动的全过程时常用.例:如下图所示,两个完全相同的球,重力大小均为G,两球与水平地面间的动摩擦因数均为μ,一根轻绳两端固定在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两绳间的夹角为α.问当F至少为多大时,两球会发生滑动?【解析】设绳子的拉力为FT,水平面对球的支持力为FN,选其中某一个球为研究对象,发生滑动的临界条件是FTsin=μFN① 又FT cos②2μG再取整体为研究对象,由平衡条件得F+2FN=2G③ 联立①②③式得F=. αtanμ2方法二等效法等效法是物理学中一个基本的思维方法,其实质是在效果相同的条件下,将复杂的情景或过程变换为简单的情景或过程.1.力的等效:合力与分力具有等效性,将物体所受的多个恒力等效为一个力,就把复杂的物理模型转化为相对简单的物理模型,大大降低解题难度.2.运动的等效:由于合运动和分运动具有等效性,所以平抛运动可看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。
“小船过河”中小船的运动可以看作是沿水流的方向的匀速直线运动和垂直于河岸方向的匀速直线运动的合运动。
在计算大小不变方向变化的阻力做功时,如空气阻力做功的时候,可以应用公式W=fS,只是式中的S是路程而不是位移,不管物体的运动方向如何变,均可等效为恒力f作用下的单向直线运动。
高中物理25种解题方法1. 分析力学方法:使用牛顿第二定律和牛顿第三定律解决力学问题。
2. 能量守恒法:使用能量守恒定律解决机械能问题。
3. 动量守恒法:使用动量守恒定律解决碰撞问题。
4. 圆周运动方法:使用圆周运动公式解决物体在圆周运动中的问题。
5. 匀加速直线运动法:使用匀加速直线运动公式解决物体在直线上的运动问题。
6. 周期运动方法:使用周期公式解决周期性运动问题。
7. 熵变方法:使用热力学基本公式解决热力学问题。
8. 热力学循环方法:使用热力学循环定理解决热力学问题。
9. 电路分析法:使用基尔霍夫电路定律解决电路问题。
10. 磁场分析法:使用安培定理和法拉第电磁感应定律解决磁场问题。
11. 声波分析法:使用声波传播公式解决声学问题。
12. 光学分析法:使用光线追踪法和光的反射和折射定律解决光学问题。
13. 物态变化分析法:使用热力学基本公式和相变公式解决物态变化问题。
14. 原子物理分析法:使用玻尔模型和量子力学解决原子物理问题。
15. 核物理分析法:使用核反应公式和质能方程解决核物理问题。
16. 热力学系统分析法:使用热力学系统的状态方程和热力学基本公式解决热力学系统问题。
17. 液体静压力分析法:使用液体静压力定律解决液体静压力问题。
18. 斯涅尔定律分析法:使用斯涅尔定律和菲涅尔公式解决光的反射和折射问题。
19. 拉普拉斯定理分析法:使用拉普拉斯定理解决电势问题。
20. 壳层模型分析法:使用壳层模型解决原子结构问题。
21. 磁通量分析法:使用磁通量和法拉第电磁感应定律解决磁场问题。
22. 电场强度分析法:使用库伦定律和高斯定律解决电场问题。
23. 电势能分析法:使用电势能公式解决电势能问题。
24. 特殊相对论分析法:使用洛伦兹变换解决特殊相对论问题。
25. 一维气体分析法:使用理想气体状态方程解决一维气体问题。
高中物理解题方法总结学好物理不仅要注重平时的积累学习,还要注意保持好心态及答题时的方法,下面给大家总结高中物理解题方法,赶紧来看看吧!方法一:图像法解题一、方法简介图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对*地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形像、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的.高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题.二、典型应用1.把握图像斜率的物理意义在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度,在s-t图像中斜率表示物体运动的速度,在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻,不同的物理图像斜率的物理意义不同.2.抓住截距的隐含条件图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件。
3.挖掘交点的潜在含意一般物理图像的交点都有潜在的物理含意,解题中往往又是一个重要的条件,需要我们多加关注.如:两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”.4.明确面积的物理意义利用图像的面积所代表的物理意义解题,往往带有一定的综合*,常和斜率的物理意义结合起来,其中v一t图像中图线下的面积代表质点运动的位移是最基本也是运用得最多的.5.寻找图中的临界条件物理问题常涉及到许多临界状态,其临界条件常反映在图中,寻找图中的临界条件,可以使物理情景变得清晰.方法二:等效法一.方法介绍等效法是科学研究中常用的思维方法之一,它是从事物的等同效果这一基本点出发的,它可以把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程来进行研究和处理,其目的是通过转换思维活动的作用对象来降低思维活动的难度,它也是物理学研究的一种重要方法.用等效法研究问题时,并非指事物的各个方面效果都相同,而是强调某一方面的效果.因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效.在中学物理中,我们通常可以把所遇到的等效分为:物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等.二.典例分析1.物理量等效在高中物理中,小到等效劲度系数、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等;大到等效势能、等效场、矢量的合成与分解等,都涉及到物理量的等效.如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去,可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简捷.2.物理过程等效对于有些复杂的物理过程,我们可以用一种或几种简单的物理过程来替代,这样能够简化、转换、分解复杂问题,能够更加明确研究对象的物理本质,以利于问题的顺利解决.高中物理中我们经常遇到此类问题,如运动学中的逆向思维、电荷在电场和磁场中的匀速圆周运动、平均值和有效值等.3.物理模型等效物理模型等效在物理学习中应用十分广泛,特别是力学中的很多模型可以直接应用到电磁学中去,如卫星模型、人船模型、子**木块模型、碰撞模型、*簧振子模型等.实际上,我们在学习新知识时,经常将新的问题与熟知的物理模型进行等效处理.方法三:极端法专题一、方法简介通常情况下,由于物理问题涉及的因素众多、过程复杂,很难直接把握其变化规律进而对其做出准确的判断.但我们若将问题推到极端状态、极端条件或特殊状态下进行分析,却可以很快得出结论.像这样将问题从一般状态推到特殊状态进行分析处理的解题方法就是极端法.极端法在进行某些物理过程的分析时,具有独特作用,恰当应用极端法能提高解题效率,使问题化难为易,化繁为简,思路灵活,判断准确.用极端法分析问题,关键在于是将问题推向什么极端,采用什么方法处理.具体来说,首先要求待分析的问题有“极端”的存在,然后从极端状态出发,回过头来再去分析待分析问题的变化规律.其实质是将物理过程的变化推到极端,使其变化关系变得明显,以实现对问题的快速判断.通常可采用极端值、极端过程、特殊值、函数求极值等方法.二、典例分析1.极端值法对于所考虑的物理问题,从它所能取的最大值或最小值方面进行分析,将最大值或最小值代入相应的表达式,从而得到所需的结论.2.极端过程法有些问题,对一般的过程分析求解难度很大,甚至中学阶段暂时无法求出,可以把研究过程推向极端情况来加以考察分析,往往能很快得出结论。
高中物理解题常用思维方法高中物理解题常用思维方法一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果。
高中物理解题常用思维方法二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性。
自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象。
利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,大大简化解题步骤。
从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力。
用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径。
高中物理解题常用思维方法三、图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点。
运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现。
它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效。
高中物理解题常用思维方法四、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立。
求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径。
在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法。
高中物理解题常用思维方法五、整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件。
这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法。
高中物理解题方法小结物理解题方法,是求解物理问题的根本所在。
认真研究总结物理学中的解题方法,并能在实际解题过程中灵活应用,可收到事半功倍的效果。
下面就通过例题介绍几种常见的解题方法。
一、等效法等效法是从事物的等同效果出发,把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程,是物理研究的一种重要方法。
用等效法研究问题时,并非指事物的各个方面效果都相同,而是强调某一方面的效果。
因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效。
高中物理中,小到等效劲度系数、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等;大到等效势能、矢量的合成与分解等,都涉及物理量的等效。
如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去,就可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简単。
对于有些复杂的物理过程,我们可以用一种或几种简单的物理过程来替代,这样能够简化、转换、分解复杂问题,能够更加明确研究对象的物理本质,以利于问题的顺利解决。
高中物理中我们经常遇到此类问题,如运动学中的逆向思维、电荷在电场和磁场中的匀速圆周运动、平均值和有效值等。
物理模型等效在物理学习中应用十分广泛,特别是力学中的很多模型可以直接应用到电磁学中去,如卫星模型、人船模型、子弹射木块模型、碰撞模型、弹簧振子模型等。
实际上,我们在学习新知识时,经常将新的问题与熟知的物理模型进行等效处理。
此法的优点是可以以少代多,以简代繁,以定代变,最终实现以易取难的学习目的。
二、极端法通常情况下,由于物理问题涉及的因素众多、过程复杂,很难直接把握其变化规律进而对其做出准确的判断。
但我们若将问题推到极端状态、极端条件或特殊态下进行分析就可以很快得出结论。
像这样将问题从一般状态推到特殊状态进行分析处理的解题方法就是极端法。
极端法在进行某些物理过程的分析时,具有独特作用,恰当应用极端法能提高解题效率,使问题化难为易,化繁为简,思路灵活,判断准确。
具体来说,首先要求需要分析的问题有“极端”的存在,然后从极端状态出发,回过头来再去分析待分析问题的变化规律。
高中典型物理模型及方法(精华)◆1.连接体模型:是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。
解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程 隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。
连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒) 与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关,及与两物体放置的方式都无关。
平面、斜面、竖直都一样。
只要两物体保持相对静止 记住:N= 211212m F m F m m ++ (N 为两物体间相互作用力),一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用⇒F 212m m m N +=讨论:①F 1≠0;F 2=0 122F=(m +m )a N=m aN=212m F m m +② F 1≠0;F 2≠0 N=211212m F m m m F ++(20F =就是上面的情况)F=211221m m g)(m m g)(m m ++F=122112m (m )m (m gsin )m m g θ++ F=A B B 12m (m )m F m m g ++F 1>F 2 m 1>m 2 N 1〈N 2(为什么)N 5对6=F Mm (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm12)m -(n◆2。
水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)研究物体通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态。
(圆周运动实例) ①火车转弯②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。
④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。
高中生必须掌握的9大物理解题思维方法包括:
1.转化和归结思维:把问题化繁为简、化难为易,把具体情况转化为典型情境,将未
知问题归结为已知问题。
2.隔离思维:将物理问题中的几个物体或一个物体的几个部分隔离开来,分别研究,
分析求解。
3.整体思维:把几个物体或事物的各个部分、各个方面、各种因素联系起来加以研
究,从而在整体上认识事物、解决问题。
4.假设思维:根据已知的科学事实和科学原理,对未知的自然现象及其规律提出猜想
与假设,是科学研究中的一种重要方法。
5.类比思维:把形式、性质、特征类似的问题放在一起研究,有助于揭示问题的本质
特征和规律。
6.极限思维:把某个物理量推向极端,从而得出有关结论的方法。
7.逆向思维:从结论或现象开始,反向分析问题的原因或条件,从而找到解决问题的
方法。
8.等效思维:在保证效果相同的前提下,将复杂的物理现象、物理过程转化为简单的
物理现象、物理过程来研究和处理的方法。
9.对称思维:利用对称法分析解决物理问题,可以避免复杂的数学演算和推导,直接
抓住问题的实质,出奇制胜,快速简便地求解问题。
这些思维方法可以帮助高中生更好地理解和掌握物理知识,提高解题效率和准确性。
高中物理15种快速解题方法
一、直接解法:
1. 根据题目的条件或结论条件,在知识点或解答技巧上直接得出结论;
2. 利用类比、数学归纳法、守恒原理等解题;
3. 利用位移定理解决静力学中摩擦、外力等问题;
4. 通过定理、公式求解正方形时,利用特殊条件重新推导公式;
5. 利用代数、极限、导数、积分等解寻解;
6. 利用坐标变换、向量矢量分析等方法进行求解;
7. 利用量纲统一法解决透视、弹性、统计等问题;
8. 常数参数求解思路可做到快速求解;
9. 分变量求解,保持未知量恒定、常数简化问题;
10. 原地移动,多次试验,利用观察结果进行解答;
11. 坐标变换可用于消元去除模糊不确定性;
12. 利用反证法得出结论;
13. 利用假设证明法--“贝叶斯——假设证明[贝叶斯模式]”等方法求解;
14. 利用统计、概率等解决统计、随机变量的计算问题;
15. 利用几何、拓扑的相关知识解决相关问题。
高中物理常用解题方法概述四川省什邡中学物理组(618400) 王树斌关键词:受力分析 解题方法 物理思维 物理模型方法是沟通思想、知识和能力的桥梁,物理方法是物理思想的具体表现。
学好中学物理,除需掌握有关物理内容的基本知识、基本概念外,还必须掌握一定的解题方法和技巧。
下面将高中物理中常用的解题方法进行一个集中的介绍:一、 整体法与隔离法在物理中通常用整体法与隔离法处理简单的连体问题,把所研究的对象作为一个整体来处理的方法是整体法。
采用整体法就是从整体上对物体进行分析,不去考虑物体间的相互作用。
采用整体法可以避免对事物内部进行复杂的讨论。
在不涉及系统内力时应优先考虑运用整体法,其优点是研究对象少,求解过程往往简单而巧妙。
而隔离法是指将系统中的一个物体隔离出来进行研究,把系统的内力转化为某一个物体所受的外力的方法。
整体法和隔离法是重要的思想方法,实际应用时,要求灵活转换研究对象,交替使用整体法和隔离法,以取得最简洁的解题思路。
例1、有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,BO 竖直放置,表面光滑。
AO 上套有小环P ,BO 上套有小环Q ,质量均为m ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置处于平衡状态(如图1)。
现将P 环向左移一小段距离,当两环再次达到平衡时,将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力和细绳上的拉力T 的大小变化情况各如何? 解析 :首先通过整体分析法可知,支持力mg N 2= 始终不变。
再转换研究对象,隔离环Q 进行分析,在竖直方向有mg T =θcos ,其中环P 左移后,绳与竖直方向的夹角θ变小,因此T 将变小。
二、 图象法物理图象是处理物理问题的重要手段之一,它具有直观和形象的特点,可以直观地将自变量和因变量之间的关系表现出来,应用图象法处理问题时,要搞清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系,即必须明确横纵坐标物理量的物理意义,明确有关“斜率”、“面积”、“截距”等所表示的物理意义,先把具体问题抽象为一个物理模型,然后转化为数学模型,建立函数关系,画出图象,进而分析问题。
在中学物理中,常见的图象有:s —t 图像,v —t 图象,波动图象,理想气体状态变化图象,伏安特性关系图象,电源的外特性图象,交流电图象等等。
例:起重机要把停在地面上的货物竖直提起,放到50m 高度的楼顶上,若起重机竖直上下的 最大加速度大小为2m/s 2,则货物如何运动才能使货物在最短时间内到达楼顶?最短时间是多少?解:首先应比较两种运动:1、先匀加速再匀减速运动;2、先匀加速后匀速再匀减速运动,作出图象(如图2)所示,要围成的面积相等,必须t 1<t 2,因此以2m/s 2匀加速上升紧接着,位面匀减速上升,所需时间最短,位移大小即围成积大小。
对某些物理过程,如能作出对应的物理图象,其变化规律便一目了然。
根据图象进行有关计算,一般能简化过程,甚至得到意外的收获。
三、 图解法 粗糙光滑 (图1)O A P Qθ B图解法是指利用作图的方法分析物理问题的方法,它通常适用于三个力的情况,其中一个力是恒力,另一个力的方向不变大小变化,求解第三个力的情况,它的优点是直观性好,但由于作图和测量的误差造成结果的精确性差,因此常用作定性讨论。
例: 如(图3)所示,小球被两根细线OA 、OB 悬挂在空中,细线OB 水平,两细线所受拉力大小分别为T 1和T 2。
如果将OA 线的悬点移到A′点,OB 线方向不变,则两根绳上的拉力大小的变化情况如何?解析:先画出小球的受力图,重力G 、拉力T 1、拉力T 2。
根据平行四边形定则和三角函数关系:假设细线OA 与水平方向的夹角为α,则T 1=G /sin a,T 2=G /tan a 。
当悬点向右移动时,a 角减小,sin a 、tan a 减小,因此,T 1和T 2均增大。
四、 比例法比例法就是利用比例关系求解物理问题的方法。
在一些物理题中,可以利用两个物理量的正、反比例关系消去中间变量,从而使问题简化。
例:一观察者站在列车的第一节车厢的前端,列车从静止开始做匀加速直线运动。
第一节车厢通过他历时t 1=2s,全部车厢通过历时6s 。
设各节车厢长度相等,不计车厢间的距离。
求(1)这列车共有几节车厢?(2)最后2s 内通过这人的车厢有几节?(3)最后一节车厢通过这人需时多少?解:(1)设每节车厢长度L;则有L ∝t 12,nL ∝t 2,写出比例式:= t 12/t 2, n=9;故这列火车有9节车厢(2)求最后2s 内通过这人的车厢节数,只需先求出前4s 通过他的车厢节数L/(n 1L)= t 12/t n12, n 1=4故最后两秒内通过这人的车厢节数有5节(3)由S= at 2,得到t ∝ ,据此可得比例式:t 1/(t 9-t 8)= , Δt= t 9-t 8=2( - )s=0.34s所以,最后一节车厢经过此人需时0.34s五、 极限法极限法是指在解决物理问题的过程中,对给定的条件和关系进行“放大”或“缩小” ,以至达到“极限” ,使问题中原来所表示的现象和规律更加明显,然后分析极端状态,帮助作出判断或寻找结论的一种方法,应用极限法往往会使问题的解决更快捷。
如伽利略的理想斜面就用了极限的方法将第二个斜面外推到极限——水平面;开尔文把查理定律外推到压强为零这一极限值,引入了热力学温标等,但要注意的是,在应用极限法时,所选取的物理过程所研究的物理量的变化应该是单一的,如增函数或减函数,但不能既有增函数又有减函数。
(如图3)例:船在静水中的速度为v 0,往返于甲乙两码头一次的时间为t 0,在水流速度为v 的河水中往返同样距离的时间为t ,试比较t 0和t 的大小关系。
此题用计算法解决也可以但费时,如果采用极端思维问题就简单多了——设想v 趋近于v 0逆水返回时间将趋于无穷大,故t 大于t 0。
六、 等效法等效法是指在效果等同的情况下,以一些简单的因素代替原来的复杂因素,从而揭示事物的本质和规律的一种思想方法。
等效思想在物理学中有着广泛的应用,如力的合成与分解中合力与分力的等效替代;运动的合成与分解中,合运动与分运动的等效替代;电学中的等效电路图、等效电阻等。
利用等效法可以将一个复杂的或难于解决的问题等效为一个较为简单的或易于解决的问题,它起到了一个化繁为简、化难为易的作用。
因此,等效法是解决复杂问题的重要方法之一。
七、 对称法物理学中存在着大量的对称现象,如物理模型的对称结构、物体运动的对称性、电场、磁场的对称分布等,其对称部分总存在着某些相同的特征,因此,利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。
例:如(图4)所示,四个相同的物块A 、B 、C 、D 质量均为m ,现用两块相同的木板将它们紧压在一起,处于静止状态,接触面竖直。
试分析两木板与A 、D中央两物块B 、C 间的摩擦力。
解析 根据题中研究对象在性质和构造上的对称性,左板与A之间、右板与D 之间具有相同的摩擦力,然后通过分析整体的平衡关系易知该摩擦力大小为 f = 2mg ,方向竖直向上。
而B 、C 之间不应 存在摩擦力,因为根据对称性,B 、C 的受力情况应完全相同,如果B 、C 间存在摩擦力,那么B 对C 的摩擦力和C 对B 的摩擦力方向相反,这样就会破坏这种对称性。
对称性也常出现在上抛运动、简谐运动、电磁场、光学等知识中,分析题目的特点,抓住对称的物理量解题,不失为一种捷径。
八、 临界法临界状态是指物体运动状态发生质的变化的转折点,是一种状态转变为另一种状态的中介状态,如物理学中的临界角、熔点、临界温度、极限频率等,利用临界条件处理物理问题的方法称为临界法。
如果题目中出现如“最大、最小、至少、恰好、满足什么条件”等一类词语时,常采用这种方法。
例:物体在竖直平面内做变速圆周运动,中学物理仅研究通过最高点和最低点的两类情况。
没有物体支撑的圆周运动,有绳模型和沿光滑内轨道运动的两类场景:本质上都是自身的重力和指向圆心的弹力之和提供向心力,如(图5)所示:临界条件:Rm v m g F n 20== 解得:Rg v =0称为维持圆周运动的临界速度;讨论:Rm v m g T F v v n 20=+=> ,绳和光滑轨道内侧提供指向圆心,沿径向里的弹力;Rm v m g F v v n 200=== 弹力为零 0v v < 无法到达最高处,未到之前就开始做斜上抛运动。
九、正交分解法正交分解法是指将物体所受到的力分解到相互垂直的两个方向上进行求解的方法,在解决物体受多个力作用的问题时采用正交分解法非常方便。
例.如(图6)所示, 在倾角为的斜面上,放置一质量为m 的物体,物体与斜面间摩擦系数为。
为使m 能匀速下滑需再施加一个F ,求F 的最小值及取得最值时的方向。
解:物体受力如图所示,选取坐标系,设所加外力F 与x 轴夹角为。
可得:由(1)(2)(3)式解得:十、 物理模型法物理模型是一种理想化的物理形态,是物理知识的一种直观表现。
而物理模型法是对研究对象加以简化和纯化,突出主要因素、忽略次要因素,从而来研究、处理物理问题的一种思维方法。
从本质上讲,分析和解决物理问题的过程,就是构建物理模型的过程。
例:如(图7)所示,竖直放置的平行金属板,两板间距为0.1m ,极板间电势差为103v ,一个质量为0.2g 、带电量为10-7c 的小球用0.01m 长的绝缘线悬挂于O 点。
现将小球拉到与绝缘线呈水平位置的A 点后放开,小球运动到O 点正下方的B 点时线突然断开,以后小球恰能通过B 点正下方的C 点。
求BC 间的距离。
(g =10m/s 2)解析:带电小球从A 点开始作圆周运动到B 点,用动能定理可得它过B点时的水平速度v ,即:mgL -qUL/d =mv 2/2,线断后,它在水平方向作匀减速运动,可得运动时间t ,即:t =2v/a =2vdm/qu ,同时,它在竖直方向作自由落体运动,可得:H BC =gt 2/2=g(2vdm)2/2(qU)2,代入数据,即得H BC =0.08m 。
十一、 假设法在研究某些物理量或物理过程的变化时,有时先提出一个假设,接着由假设进行推理论证,进而找出其变化规律。
这种分析问题的方法叫假设法。
假设法是解物理问题的一种重要思维方法。
例:有一空心玻璃球重5.88N ,体积为0.6dm 3,把它轻轻放入硫酸中,求当它静止时受到的浮力。
(ρ硫=1.8×103kg/m 3)解:假设球全部没入硫酸中,V 排=V 物,则F 浮=ρ硫V 排g=1.8×103kg/m 3×0.6×10-3m 3×9.8N /kg=10.58N 。